基于创新能力培养对食品工艺设计实践课程的探索

吴丽萍，吴永祥，楚文靖，胡长玉

（黄山学院 生命与环境科学学院，安徽 黄山 245041）

随着高等教育体制改革的不断深入，各高校也逐渐开始重视具有创新能力的应用型人才的培养。教育部发布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要》中明确指出“着力提高学生用于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力”，“开发实践课程和活动课程，增强学生科学实验、生产实习和技能实训的成效”[1]。因此，实践与创新能力在高等教育中显得尤为重要。食品科学与工程专业作为工科专业，主要培养能在食品领域从事生产、研发、品控、设计、科研等工作的技能型人才。而食品专业现有的实践教学存在与行业的发展相脱节，缺乏创新性的人才培养模式，无法适应食品行业快速发展需要，因此对专业实践课程进行教学目标及教学模式的改革迫在眉睫。那么应用型高校该如何围绕社会发展的需要，培养适应时代需求的实践创新人才[2]，需要高校一线教师认真思考，并积极地进行改革与探索。本文以食品工艺设计的实践课程为例，通过多种途径进行研究与探索创新培养模式，旨在为食品专业应用型人才创新能力的培养提供有益参考。

1 创新能力培养的意义

1.1 高校食品专业实践教学的现状

食品科学与工程专业作为新工科，肩负着为食品工业领域培养应用型人才的重要使命。高校作为食品专业人才培养基地，在人才培养目标、课程设置及改革方面起主导作用，而对食品专业实践课程的改革是实现创新人才培养的有效途径。相较于国外大学，国内高校往往缺少清晰的办学定位和鲜明的办学特色[3]，食品专业现有培养模式无法满足食品行业快速发展的需求，尤其在实践创新环节方面仍然比较滞后[4]。目前高校食品专业的实践课程基本以校内课程实验为主要形式，企业参观实习为辅助形式。校内课程实验多为验证性实验，由教师限定实验项目及内容，学生按照实验指导书进行实验操作，虽然锻炼了动手能力，但是主观能动性并未得到激发，创新及应用能力方面仍然比较滞后，这就造就了学生无法适应食品行业快速发展需要，在毕业后从事本专业领域工作时缺乏一定的思路及创新意识，大批量的毕业生在择业的时候因眼界过小而茫然，就业的时候因综合技能不足而无法胜任工作的窘象。企业实践多为参观见习，受多方面因素的影响，实习过程走马观花，无法真正深入企业接触锻炼，实践效果并不理想。因此，以实践课程为切入点，多方位对课程进行研究与探索，切实提高大学生的实际应用能力及创新能力是新工科教育背景条件下的重要任务。

1.2 创新能力培养对于食品专业领域发展的意义

食品工业作为国民经济发展的重要支柱，始终占据GDP总量的首位。随着生活质量的提高，人们对新型食品的探索和要求越来越高，这就要求食品工业必须不断创新才能满足消费者的需求，食品的研发工作者唯有创新才能出新，才能更好地促进食品工业向的良性发展。在食品行业快速发展时期，多种岗位（如研发、品控、生产）急需创新应用型人才，而刚从学校毕业的学生因动手能力、创新能力较弱，无法适应食品行业的岗位需求。高校作为人才培养基地，如何利用现有资源在理论教学的基础上进行实践教学，结合专业特点又好又快地发展具有学院特色的人才培养模式[5]，是学生创新能力培养的关键所在。

2 食品工艺设计课程的设置背景

随着高校的办学定位及人才培养目标发生转变，食品科学专业培养方案亦向专业技能培养及创新能力培养方向推进，通过调整课程设置及教学目标来改变教学模式。食品工艺设计课程是在食品工艺学基础上新开设的一门技术性和实用性较强的重要的实践教学课程。目前大多数的食品工艺学理论课程为了完成教学大纲内容要求，基本采用以教师为中心，课堂讲授为主的传统教学模式，“满堂灌”的教学现象较为常见，在课堂上学生的自主学习和思考的空间很少，学习兴趣不浓。而食品工艺学实验虽然是实验教学环节，但大部分实验性质属于验证、综合性试验，设计性实验很少，且每次实验课时受限，很多实验的前期预处理工作是由教师或实验员提前完成，在上课过程中学生只是在教师的指导下按照生产工艺流程按部就班完成，虽然做到了理论与实践的相互结合，锻炼了学生的动手能力，但在此过程中学生独立思考、分析问题、解决问题、创新能力并未得到很好地激发和锻炼。综合性设计性实验应该是对着重培养学生独立解决实际问题的能力、创新能力及组织管理能力，以及培养具有创新素质的复合型人才都具有重要的现实意义［6］。

食品工艺设计课程是在学生具备一定的食品工艺理论基础及实践动手能力的基础上开设的为期一周的实践课程，要求学生综合运用食品工艺学所学的理论知识，独立完成选题、设计试验方案、开发产品、分析总结等工作，在设计过程中强化技能训练，从而提高分析问题解决问题的能力及创新能力，更好地实现应用型人才培养。所以如何运用当今教育教学理念，解决传统教学模式下的问题，提高学生综合创新能力，是食品工艺设计课程改革面临的重要挑战。

3 食品工艺设计课程创新能力培养的途径

3.1 基于校企合作平台培养学生创新能力

由于传统的理论教学以及实验教学都是在校内进行，学生对周围的环境及实验设备了解较为具体，在选择实践项目的时候很容易受环境的影响，选择自己做过或者老师教过的实践项目来做，从而限制创新思维的发展。利用校企合作平台，让学生走出校园，在短短的一周时间里进入企业参加实训，利用企业的设备及仪器，在企业现有技术的基础上开发一款新型产品，并完成相关质量指标的检验，从而提高学生的环境适应性及产品创新能力。

3.2 基于科研项目提高学生创新能力

学生科研创新思维的开发与锻炼对于提高学生实践技能和创新意识具有重要作用[7]。传统的理论及实践课程容易使学生出现思维定式，学生在学习过程中较为被动，缺少质疑及思考，无法培养学生解决问题的能力及锻炼其创新意识。基于教师科研课题及大学生创业创新训练计划项目，利用校内实验室及实训平台以及校企合作平台，学生在科研项目中独立完成数据统计与分析，并且将科研项目的成果转化应用于食品工艺设计课程中，例如通过微生物发酵法制备竹笋膳食纤维（大学生创新创业训练计划项目），将得到的高品质竹笋膳食纤维添加于饮料中，制作一种功能性保健饮料，并对产品工艺进行设计及统计分析，提高学生的创新能力。

3.3 基于学科竞赛培养学生创新能力

由安徽省教育厅主办，安徽省普通本科高校食品科学与工程类专业合作委员会、安徽省农产品加工技术协会及省内知名高校承办的安徽省大学生食品设计创新大赛，通过“以赛促学，以赛促研”的创新模式成为培养学生创新意识及竞争意识的有效手段。基于食品设计创新大赛的理念，激发学生的创新思维，参考历年获奖及优秀作品做出改进及获取灵感，结合专业理论基础知识，通过查找文献资料进行食品工艺设计，研发、设计一种新产品，强化学生创新意识及实践动手能力。

4 食品工艺设计课程创新能力培养的方法

4.1 “一人一题”制

以往的食品工艺学实验都是一个大题目，所有同学按照配方及工艺进行实验操作，做出来的产品大同小异，而且在实验过程中学生缺乏思考及创新意识。为了培养学生独立性及创新性，采取“一人一题”制的教学模式。学生可以基于校企合作、科研项目、学科竞赛以及个人兴趣角度出发，通过查阅文献找到突破口，合理确定食品工艺设计的题目，经教师审核通过后即可进行具体的产品工艺设计。“一人一题”制可避免学生产生依赖心理，有利于发挥个人主观能动性，从原料选择到确定工艺流程、优化工艺参数及配方，最后根据实验过程及结果书写产品研发报告，整个过程由学生独立完成。学生不再是教学过程中被动接受的客体，而是主动学习的主体，学生的自主学习能力不断提高[8]，避免了“吃大锅饭”现象，并且学生分析问题及解决问题的能力也不断提升。

4.2 兴趣与产品设计相融合

以往实践性较强的课程基本都是教师设定的内容，部分同学表现出兴趣不足，在实践过程中主动性不够，缺乏激情。因此，让学生从自身兴趣出发，运用所学理论知识及实践技能对产品进行“新”“奇”设计，通过改良产品配方及工艺流程来达到产品形式、口感、风味、功能的变化，从而激发学习兴趣并提升产品设计能力。以新型月饼工艺设计为例，当今市场月饼的共性是“馅料华而不实”“油糖比例较高”，喜欢吃甜食又怕发胖的学生就可在月饼传统工艺基础上进行产品配方改良，用真材实料（比如紫薯、山药、红枣等）代替传统水果味月饼的冬瓜与香精色素相融合的方式，从而提高产品的营养价值；采用添加木糖醇、低聚果糖等功能型甜味剂取代部分糖浆，既降低了甜度又提高了产品的营养价值。为获取最佳配方及工艺，要求学生选用一种数据处理方法进行最优方案的筛选，如正交试验或者响应面优化试验，既可锻炼学生数据分析处理的能力，又增加试验结果的可信度。

4.3 课程考核成绩评定方法

改变传统实验报告单一的评分考核方式，重视实践过程考核。由课程指导组制定评分标准，从出勤情况、实验基本技能、创新能力、设计能力、撰写研究报告、PPT 汇报、回答问题等方面，综合评定每个学生的成绩。具体标准为总评成绩=平时成绩（60%）+期末成绩（40%），其中，平时成绩由考勤20%，实验基本技能30%，创新及设计能力50%构成，期末成绩由研究报告40%，成果评价40%，PPT汇报20%的比例构成。在考核内容上加大了对技能、创新性的比例，调低了考勤及研究报告的比例，增加了考核的项目，如PPT 汇报及答疑。以往采取传统的考核方式，学生做完实验只需要提交一份实验报告就可以了，因此出现了很多同学在网上下载资料，东拼西凑完成研究报告。考核方式改革后，要求学生按照选题背景、设计方案、技术路线、可行性分析、创新点、产品质量分析等方面着手书写研究报告，避免出现研究报告内容空旷、形式单一的现象，在一定程度上可调动学生的主观能动性，养成学生独立分析问题及解决问题的能力。尤其是在创新点方面，学生要在查阅大量资料的基础上结合理论知识进行创新实验设计，可有效提高学生的综合能力及创新思维。完成研究报告后，学生针对产品设计进行PPT汇报，将研发背景及意义、工艺路线、创新点及成品照片作为主讲内容进行讲述，台下的同学可提出问题让汇报人答疑，PPT汇报之后各评委老师根据各方面表现进行打分，计入成绩。最后请专业课老师作为评委对各个产品从外观、质地、风味等方面进行评分，完成全部的考核过程。

5 实践课堂建设成效

基于校企合作平台、科研项目及学科竞赛等多种创新培养途径与食品工艺设计课程改革有机融合，将创新理念带入实践课堂，丰富了课程内容，拓宽了学生眼界，取得了一定的建设成效。近3年来，在食品工艺设计课程创新改革成果基础上申请国家级、省级大学生创新创业训练项目8项，成功立项6项，获批经费5万元。部分优秀创新设计作品在安徽省食品设计创新大赛中脱颖而出，获一、二等奖的好成绩。借助企业研发、生产平台，成功研制开发多项新产品，并经过合格的质量检验。利用产品工艺及设计成果以第一作者身份发表论文的学生近10人次，获批实用新型专利6项。

6 结束语

在“大众创业、万众创新”的背景下，创新能力培养对于食品科学与工程专业学生至关重要。为迎合国家创新驱动发展战略，解决传统教学模式下存在的问题，提高学生专业理论知识与实践的综合运用，培养良好的创新思维及分析问题、解决问题的能力，实现应用型创新人才的培养，将校企合作平台、科研项目及学科竞赛创新理念植入实践教学，让学生在产品设计过程中有目的、有思维、有方法地进行，通过实验设计有效地提高了学生的创新能力、设计能力、数据统计分析能力、团队合作精神以及写作能力，为专业学生后续的毕业论文写作、研究生教育及就业打下了良好的基础。此外，通过“理论指导实践，实践反哺理论”的过程，提高学生的专业水平和应用能力。